低功耗GPRS+GPS/北斗模块射频问题解决方案

天线设计射频信号一直不太理想，对我们这些菜鸟来说总难找到好的解决办法，最近有一些资料可以拿出来和大家分享一下。当然不同模块天线设计要求是不一样的，有的需要预留T型或者π型匹配电路做天线调试，有的则不需要，这个以模块的要求来定。

目前市面上有好几款我了解的GPRS/GPS蓝牙二合一模块，有需要的自己去找去网上搜索资料，这里以GU620 GPRS/GPS二合一模块为例（淘宝上面可以直接搜索，微芯通讯有专卖）。简单例一下几个天线设计需要注意的地方。希望对大家有所帮助。高手勿喷，只是一点参考。天线射频参数调试及天线调试的匹配电路这里不讲。

GSM天线PCB设计的几个细节：
1. 天线走线宽度，两层板建议走线线宽30mil
2. 天线走线屏蔽规则：以两层板为例，BOTTOM层，天线走线要求下层需要铺地，不得有其他走线穿行或者平行；TOP层，天线走线两边要求用宽度大面积地线包围，天线走线与地间距大于30mil。
3. 天线走线形状规则，建议走短而直，不建议穿孔换层，不建议直角走线，不建议天线长度超过3CM。


蓝牙天线设计：
1.针对板级的蓝牙贴片天线，具体的PCB走线要求：走线直接从焊盘引脚出，走线建议在模块同一平面（假设是TOP），走线宽度15mil,两边离地间距15mil,走线部分要求短，同时需要BOTTOM面有地参考；
2. 建议选用的蓝牙天线：微小型陶瓷天线（ceramic anterna），倒 F型天 线（planar  inverted F anterna ）， 棒状天线（ 2.4G 频率专用）等 。如 果空间允许，最好不要选择太小尺寸的天线 ；
3. 蓝牙天线摆放位置最好在边角， 如果是选用贴片天线，要有至少 2mm 的净空区域， 净空区域不得有地或者其它金属部件 ；
4.最好天线与附近物体之间有较大的净空区；否则匹配调节将会变得困 ，辐射模式会受到严重扭曲 ；
5. 天线的下方不应出现路布局、接地层 ；
6. 天线不应和金属物体放置太近，比如电池、芯片等金属物有重叠。
7. 注意内部缆线 （如电池电源线）最好不太靠近天线；
8.单极天线需要有合理的接地面才能发挥最好效。
9.不要使金属外壳或带金属的塑料在天线周围；
10. 不要使用很细的天线馈电线，应有一定宽度，定宽度不小于 0.1mm
1.天线的设计与应用
对于成功设计GPS性能,天线应该是最重要的一个器件, 由于GPS信号的特殊性，能否在各种复杂的情况下把足够弱的信号接收下来，将会很大影响接收性能。根据应用不同天线也会有不同的形式，可以有PIFA，陶瓷，主动天线。类似陶瓷的贴片小天线性能一般，如果不是空间要求太高，尽量避免使用。
尽量避免使用组合形式天线,如在一个天线上面实现三频双频形式,如GSM+DCS+GPS, 一般天线厂家会设计为两个频段，900MHZ一个，1.5G-1.9G一个频段，这样天线间的隔离很可能不够，经过我测试感觉900MHZ天线工作的同时对GPS接收影响还小点，1.9       G在大功率发射时对GPS就有点影响了。如果可以分开做，有一定的距离是比较好的，也就是所谓天线间的隔离。

2.TCXO的稳定度设计
TCXO 的频率稳定度将会很大程度影响到接受的灵敏度与接受的准确度，由于温度的影响，VCC里杂波，补偿用的VCONTROL电平的轻微抖动，任何精度0.05PPM内轻微变化就会引起相对与1575.42MHZ的2.5Hz/Sec的频率漂移，这样解调后定位信息误差很容易就产生几十米，几百米的误差。所以如何控制VCTCXO输出频率的精准度也是GPS精确度设计的重点之一。
一般情况减小频率误差有以下方法 1. 器件本身的PHASE NOISE要足够的小。2. 热传导引起的频率漂移，这也就要求在PCB LAYOUT 时对于布局要有一定要求，尽量将VCTCXO远离PA等发热大的器件，同时要充分接地散热，如果可能要加一些散热胶来降低温度。 3. 通过足够的去耦滤波来处理DC 电源，如果TUNING CONTROL的电平抖动，可以加一个缓冲器来减小这种影响。
如果在以上改进措施还不明显情况下，可以尝试替换普通2.0PPM/C为温度漂移精度更高的0.5PPM/C 的TCXO可有效改善灵敏度与多谱勒误差。